LED相關資訊
什麼是LED?

什麼是LED?

什麼是LED?

LED是發光二極體(Light-Emitting Diode)的簡稱,也被稱作發光二極管。

這種半導體組件發展以來一般是作為指示燈、顯示板,但目前隨著技術增加,已經能作為光源使用,它不但能夠高效率地直接將電能轉化為光能,而且擁有最長達數萬小時~10 萬小時的使用壽命。

同時具備不若傳統燈泡易碎,並能省電,同時擁有環保無汞、體積小、可應用在低溫環境、光源具方向性、造成光害少與色域豐富等優點。

隨著白光LED的出現與更多科技的導入,目前在家用電器及筆記本電腦的指示燈、汽車防霧燈、室內照明等照明設備日漸蓬勃,LED的應用越來越普遍。


 

LED的優點?

LED的優點?

LED的優點?

LED是通電時可發光的半導體材料製成的發光元件,材料使用III- V族化學元素(如:磷化鎵(GaP)、砷化鎵(GaAs)等),發光原理是將電能轉換為光,也就是對化合物半導體施加電流,透過電子與電洞的結合,過剩的能量會以光的形式釋出,達成發光的效果,屬於冷性發光。


LED最大的特點如下:

1.無須暖燈時間(idling time)

2.反應速度很快(約在10^-9秒)

3.體積小、用電省、污染低、適合量產

4.具高可靠度,容易配合應用上的需要製成極小或陣列式的元件

5.適用範圍頗廣,如汽車、通訊產業、電腦、交通號誌燈、液晶面板用背光源、LED螢幕等

LED應用該注意哪些事項?

LED應用該注意哪些事項?

LED應用該注意哪些事項?

光是人類文明的象徵,而LED則是21世紀的新光源,LED非常符合現代理念:綠色、健康、環保、節能、壽命長。儘管LED相比白熾燈有著更強的適應性和使用壽命,但是在應用和使用時應當注意下面的要求,確保LED能穩定、長久的正常工作。


一、電壓電流

1.不推薦並聯使用LED,因為即使是同一型號,同一批次的LED工作電壓都有一定差別,除非做好均流電路。

2.在安裝超高亮白光LED時,要有防靜電設施,因為受靜電損傷的超高亮白光LED即使當時肉眼看不出來,也會降低使用壽命。

3.如果LED的工作電壓變化0.1V,那麼工作電流可能變化20mA左右。通常情況下使用串聯限流電阻,也可以用簡單的恒壓電路,目的是做到自動限壓限流,防止損傷LED。

4.普通LED的峰值電流為50~100mA,反向電壓在6V左右,在LED應用時要注意設計電路時峰值電壓和電流不要超過這個極限。(特殊的及高功率的除外)當電路的峰值電壓過高時極有可能損壞LED。


二、焊接條件

1.烙鐵焊接:

手工焊接用烙鐵焊接時,要求使用少於25W(最高不超過30W)的烙鐵,而且烙鐵的溫度必須保持不高於300℃,一般建議在260℃以。焊接時間不要超過3秒。

2.浸焊:

浸焊要求尖端溫度260℃,浸焊時間不超過5秒,浸焊位置至少離膠體2毫米。
備註:.焊接後,等LED產品的溫度下降到室溫時再小心處理。不要使用硬物和尖銳物體刮、?、碰、擠、壓LED。


三、安裝方法

1.注意外線的排列,防止裝錯極性。

2.不要與發熱元件靠得太近。
  
3.不要在引腳發生彎曲變形的情況下安裝LED。 
 
4.安裝LED時,推薦用導套定位。 
 
5.在焊接溫度回到正常以前,不要讓LED受到震動或外力。


四、元件清洗

在焊接後應當進行以下程式進行清洗。

1.清洗溶劑可以選用氟利昂TF或者酒精,或其他相似溶劑。

2.清洗溫度控制在30秒最高50℃或者3分鐘最高30℃,溫度不過高。

3.當選用超聲波清洗時,最大功率不要超過300W。

備註:用化學藥品清洗膠體時要注意,因為像三氯乙烯、丙酮等會對膠體表面有損傷。可以使用乙醇擦拭、浸漬,但是也不要超過3分鐘。


五、溫度特性

根據LED的溫度特性,溫度上升5℃,光通量下降3%,無論冬季還是夏季使用時要注意LED工作溫度和儲存溫度。

1.LED LAMPS 最低工作溫度為-25℃最高為85℃ ,最低儲存溫度為-40℃最高為100℃。
  
2.LED顯示幕 最低工作溫度為-20℃最高為70℃,最低儲存溫度為-20℃最高為85℃ 。
  
3.室外LED 燈(OUT-DOOR LED LAMPS)最低工作溫度為-20℃最高為60℃,最低儲存溫度為-20℃最高為70℃。

六、其他注意事項

在高溫狀態下裸露的SMD LED,不要擠壓它的環氧樹脂部分,或者用其他尖硬物體刮擦,因為Epoxy 是非常脆弱的,極易損壞。

 

 

如何評判LED品質優劣?

如何評判LED品質優劣?

如何評判LED品質優劣?

LED作為一種發光效率高、節能、使用壽命長、易維護的光源,已經在很多夜景照明工程中得到應用。不過正是由於LED因其體積小、高亮度、PN結電特性等特點,所以目前在LED品質的評價方面有許多新的問題。評判一款LED的品質優劣,不能一概而論。因為在不同的應用場合,對LED產品的性能要求也不相同。比如用於顯示的LED,看重的是其亮度、視角分佈、顏色等參數。而用於普通照明的LED,則看重光通量、顏色、顯色特性等參數。除此之外,我們要評判LED的品質優劣還要從光學、電學、和熱學輻射安全和壽命等幾方面的參數進行綜合評價。

針對功率型LED的PN結溫度從散熱性能方面考慮

為了使LED獲得較高的功率和發光效率,解決照明用功率型LED的PN結溫度及殼體散熱問題顯得尤為重要。評判LED的熱性能一般用熱阻、殼體溫度、結溫等參數表示。

針對LED的不同應用場合從光學性能方面考慮

由於作為顯示用的LED,注重的是視覺的直觀效果,所以對色溫和顯色相關指數沒什麼特別要求。與其相反的是照明用的白光LED則十分注重相關色溫和顯色指數,因為這是營造照明氣氛和效果的重要指標,但對色純度和主波長一般沒有特殊要求。目前各國正制定新的LED產業標準與測試方法,LED還可以從光通量、軸向發光強度、光束半強度角、光譜輻射帶寬、輻射通量、發光效率、發光峰值波長、相關色溫、色純度和主波長、顯色指數等參數進行評判。

針對半導體發光二極體電氣特性從LED的電性能方面考慮

LED的PN結電特性是單向非線性導電特性、低電壓驅動以及對靜電敏感等特點。不同于傳統光源的電氣特性,所以主要的測量參數包括正向驅動電流、正向壓降、反向漏電流、反向擊穿電壓和靜電敏感度等。

針對LED光源對生物或人體的輻射安全方面考慮

由於LED是窄光束、高亮度的發光元件,其輻射可能對人眼視網膜產生危害,所以,國際電工委員會IEC對於不同場合應用的LED規定了其有效輻射的限值要求和測試方法,這也是評判LED品質優劣的一個重要因素。其中,歐盟與美國把LED的輻射安全檢測做強制性要求執行。

LED工作的可靠性和壽命的長短

尤其是LED作為LCD背光源和大螢幕中這兩項指標就顯得更加重要。我們所評價LED的壽命長短並不是指從使用到損壞的可用週期,而是指LED在額定功率條件下,光通量衰減到初始值的規定百分比時所持續的時間。所持續的時間越長,LED的壽命也越長。

影響LED發光品質的因素有哪些?

影響LED發光品質的因素有哪些?

影響LED發光品質的因素有哪些?

提到影響LED的發光品質因素,在《淺談影響白光LED發光效率的因素》一文中曾提到過影響LED發光品質的因素如下:

1.LED發光亮度的強弱和燈杯、金線是不會有影響的。因為影響發光亮度主要是由LED的晶片來影響的。現在市場上的LED大工廠和小工廠的亮度可以做到差別不大也正是這個原因。比如要把LUMILEDS的高檔晶片做成和LUMILEDS一樣亮度的產品也是沒有問題的。

2. 影響LED的壽命長短,主要有幾個方面來影響,包括靜電、焊點、散熱。這些因素都跟用的金線和燈杯有直接關係。

3.再者,影響LED產品發光品質的的另一部分就是一致性,這包括了:

a.角度,主要是偏角和角度大小不一致

b,亮度,這和用的晶片品質和燈杯的好壞有關,同時也和用的設備與人工有關,也跟採用的燈杯有關。

 

 

LED有哪些應用?

LED有哪些應用?

LED有哪些應用?

LED是通電時可發光的半導體材料製成的發光元件,材料使用III- V族化學元素(如:磷化鎵(GaP)、砷化鎵(GaAs)等),發光原理是將電能轉換為光,也就是對化合物半導體施加電流,透過電子與電洞的結合,過剩的能量會以光的形式釋出,達成發光的效果,屬於冷性發光。

LED最大的特點在於:

無須暖燈時間(idling time)、反應速度很快(約在10^-9秒)、體積小、用電省、污染低、適合量產,具高可靠度,容易配合應用上的需要製成極小或陣列式的元件,適用範圍頗廣,如汽車、通訊產業、電腦、交通號誌燈、液晶面板用背光源、LED螢幕等。

LED的相關產業有哪些?

LED的相關產業有哪些?

LED的相關產業有哪些?

LED產業主要可以分成上、中、下游三類。上游為單晶片及其外延,中游為LED晶片加工,下游為封裝測試以及應用。其中,上游和中游技術含量較高,資本投入密度大。從上游到下游,產品在外觀上差距相當大。LED發光顏色與亮度由磊晶材料決定,且磊晶占LED製造成本70%左右,對LED產業極為重要。

上游是由磊晶片形成,這種磊晶片長相大概是一個直徑六到八公分寬的圓形,厚度相當薄,就像是一個平面金屬一樣。常見的外延方法有液相外延法(LPE)、氣相外延法(VPE)以及金屬有機化學汽相沉積(MOCVD)等,其中VPE和LPE技術都已相當成熟,可用來生長一般亮度LED。而生長高亮度LED必須採用MOCVD方法。上游磊晶制程順序為:單晶片(III-V族基板)、結構設計、結晶成長、材料特性/厚度測量。

中游廠商根據LED的性能需求進行器件結構和製程設計,通過晶圓擴散、然後金屬鍍膜,再進行光刻、熱處理、形成金屬電極,接著將基板磨薄拋光後進行切割。依照晶片的大小,可以切割為二萬到四萬個晶粒。這些晶粒長得像沙灘上的沙子一樣,通常用特殊膠帶固定之後,再送到下游廠商作封裝處理。中游晶粒制程順序為:磊晶片、金屬膜蒸鍍、光罩、蝕刻、熱處理、切割、崩裂、測量。

下游包括LED晶片的封裝測試和應用。LED封裝是指將外引線連接到LED晶片的電極上,形成LED器件,封裝起著保護LED晶片和提高光取出效率的作用。下游廠商封裝處理順序為:晶粒、固晶、粘著、打線、樹脂封裝、長烤、鍍錫、剪腳、測試。

LED產品有哪些發展趨勢?

LED產品有哪些發展趨勢?

LED產品有哪些發展趨勢?

LED,即發光二極體,是一種能夠將電能轉化為可見光的半導體。與傳統光源,如白熾燈和節能燈不同,LED採用電場發光和低壓供電。它具有壽命長、光效高、光色純、穩定性高、安全性好、無輻射、低功耗、抗震、耐擊打等一家族優點,被譽為21世紀新固體光源時代的革命性技術。

LED的發展趨勢,簡單來說就是2個。

Lamp型LED亮度越來越高,每瓦流明的效率提高。

SMD型LED做得越來越薄,效率越好,降低成本。

進入20世紀90年代,隨著氮化物LED的發明,LED的發光效率有了質的飛躍,而組成白光的重要原色藍光,也在1992年由日本著名LED企業日亞化學的中村修二發明。這樣整個可見光領域的單色LED已經完整,能夠滿足各種單色發光的應用場所。

影響LED產業發展最重大的變化,是高亮度白光LED的發明。自1997年白光LED發明後,專家對白光LED進入普通照明領域的可能進行了研究。作為光源,LED優勢體現在三個方面:節能、環保和長壽命。LED不依靠燈絲發熱來發光,能量轉化效率非常高,理論上可以達到白熾燈10%的能耗,相比螢光燈,LED也可以達到50%的節能效果。美國能源部有一個類似的預測,到2010年美國一半的白熾燈如果由LED取代的話,僅節約的電費就達到350億美元。在使用壽命方面,LED採用固體封裝,結構牢固,壽命達10萬小時,是螢光燈的10倍,白熾燈的100倍。在環保方面,用LED交替螢光燈,避免了螢光燈管破裂外溢汞的二次污染。


從LED產業發展進程看,全球LED按銷售額計目前最大市場是手機背光市場,隨著手機銷量增長的趨緩,以及手機OLED屏對TFT-LCD屏的滲透加深,全球LED的增速下降。由於技術進步帶來的成本降低目前(乃至2010前)還不足以讓LED全面進入一般通用照明市場,全球接下來的增長點將在筆記本、液晶電視的背光市場以及汽車內飾背光與車後燈市場。

未來LED產業的發展與競爭將取決於兩方面:一是技術,包括提高發光效率、提高器件功率、降低成本的技術,方向上有現有技術路線的延伸,也有可能出現新的技術路線;也包括獲得高品質產品的工藝技術,以及週邊如照明系統設計及驅動晶片設計技術;二是規模,一方面是由於規模大可以降低成本;另一方面,化合物晶圓片與積體電路製造用的矽片很大不同在於即使同一片晶圓上製作出來的晶片效能也可能有較大差別,這對一致性要求比較高的應用領域(典型的如液晶面板背光)而言,一片晶圓上只有一部分符合要求,但對規模大的企業而言,其有多層次的市場結構,可以將不符合某一市場要求的晶片產品調配至另一市場,這樣企業或公司總的產出效率得到充分提高。

請問LED的使用壽命長不長?

請問LED的使用壽命長不長?

請問LED的使用壽命長不長?

一般LED的發光壽命很長,產品大多標明為100,000小時以上,但事實上LED的亮度是會衰減的,在運用一段時間後,亮度會衰撿到原本的一半或甚至更少。但所幸隨著業界技術的進步,減少LED亮度衰減問題的方案很多。在生產過程中,選用如4元素LEC材料能夠擁有較久的亮度衰減週期,而廠商使用的LED製程與成品究竟能耐用多久有很大的關係,配色也是LED廠的生產關鍵。

LED的使用壽命,比一般白炙燈泡的1,000小時、日光燈具的1萬小時,LED使用壽命號稱可達5萬小時(但實際上要看搭配電子零件的壽命,如驅動IC、電源),大幅降低燈具替換的成本。這項特性幫助LED燈具在價格競爭上,有了將一般燈泡替換成LED的好理由,更可藉由這項優勢,讓許多原本因經濟考量而不能全天開啟的環境,藉由LED照明讓公共或私人場所 更安全。比如說公共停車場、冰箱等等應用範圍,美國最大零售業者威名百貨(Wal-Mart),就已經將該公司的冷凍設備改採省電的LED產品。

LED較明顯的缺點就是散熱問題,不當的散熱將導致LED燈具的光度與使用壽命衰減,所幸這部份藉由新技術的加持,漸漸也有了顯著的改善。

為什麼要重視高亮度LED的散熱問題?

為什麼要重視高亮度LED的散熱問題?

為什麼要重視高亮度LED的散熱問題?

借助全球性的能源短缺和環境污染狀況,LED以其節能及環保的特點有著廣闊的應用空間,在照明領域中LED發光產品的應用正吸引著世人的目光。一般來說, LED燈工作是否穩定,品質好壞,與燈體本身散熱至關重要,目前市場上的高亮度LED燈的散熱,常常採用自然散熱,效果並不理想。LED光源打造的LED 燈具,由LED、散熱結構、驅動器、透鏡組成,因此散熱也是一個重要的部分,如果LED不能很好散熱、它的壽命也會受影響。
1、熱量管理是高亮度LED應用中的主要問題
由於III族氮化物的p型摻雜受限於Mg受主的溶解度和空穴的較高啟動能,熱量特別容易在p型區域中產生,這個熱量必須通過整個結構才能在熱沉上消散; LED器件的散熱途徑主要是熱傳導和熱對流;Sapphire襯底材料極低的熱導率導致器件熱阻增加,產生嚴重的自加熱效應,對器件的性能和可靠性產生毀滅性的影響。

2、熱量對高亮度LED的影響
熱量集中在尺寸很小的晶片內,晶片溫度升高,引起熱應力的非均勻分佈、晶片發光效率和螢光粉激射效率下降;當溫度超過一定值時,器件失效率呈指數規律增加。統計資料表明,元件溫度每上升2℃,可靠性下降10%。當多個LED密集排列組成白光照明系統時,熱量的耗散問題更嚴重。解決熱量管理問題已成為高亮度LED應用的先決條件。

3、晶片尺寸與散熱的關係
提高功率LED的亮度最直接的方法是增大輸入功率,而為了防止有源層的飽和必須相應地增大p-n結的尺寸;增大輸入功率必然使結溫升高,進而使量子效率降低。單管功率的提高取決於器件將熱量從p-n結導出的能力、在保持現有晶片材料、結構、封裝製程、晶片上電流密度不變及等同的散熱條件下,單獨增加晶片的尺寸, 結區溫度將不斷上升。